【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无机化工，具体是一种燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法。
技术介绍
1、随着社会工业不断发展，工业化程度越来越高，生产规模不断扩大，排入大气的烟气也是越来越多，在对大气质量造成影响的各种气态污染物中，so2烟气的数量最大，影响最大，它造成酸雨，破坏生态环境，影响人的健康。因此，在这些工业化烟气排放至大气之前，均需要进行处理，其中比较重要的就是脱硫处理。
2、关于烟气脱硫：目前国内绝大部分企业采用碳酸钙-石灰法来脱除烟气中so2。用廉价的碳酸钙粉或石灰乳反应吸收烟气中的so2，生成的caso3经氧化生成caso4。但是，其生成物石膏由于品质低产量过大，市场只能消化很少一部分而大量堆存，故不仅使脱硫成本增高，且会造成二次污染。现在国内也有部分企业采用氧化镁脱硫，一般适用于城市锅炉脱硫用(无石膏堆存场地)，由于所用轻烧氧化镁集中产地在东北生产运输成本较高，同时附产硫酸镁价值相对较低造成企业脱硫成本较高，所以考虑选用各地价廉易得的白云石做为脱硫剂是解决烟气脱硫的最好途径。
3、目前虽然也有其他方案采用白云石，但是其通常是以白云石作为氧化镁的制备来源，例如专利申请201710768665.0(烟气脱硫与燃气脱氨污染物资源化以废治废的联合方法)系采用白云石煅烧之后得到的氧化镁作为原料，该技术方案需要大量的输入氨气，主要是针对焦炉煤气或煤化工或石油化工各种造气炉等产生的含氨燃气，当产生氨气的下游用户较近时，分离出的硫酸镁溶液尚可直接输送；若用户特别远时，需要脱水后再运送，此时干燥、
4、因此，寻找一种能够通过脱硫过程做媒介，采用白云石获得高品质硫酸钙和氢氧化镁，实现烟气环保脱硫和高附加值产品制造的完美结合，并且能够适用于绝大部分工厂的燃煤烟气脱硫的方法，是目前的重点研究方向。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供一种燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，包括以下步骤：
2、一种燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，包括如下步骤：
3、(1)将白云石粉在700-1200℃下进行煅烧，得到煅烧矿粉；
4、(2)煅烧矿粉和硝酸铵溶液加入反应槽中搅拌反应，产生氨气有效回收，经过滤分离得到浸出液a、浸出渣a，浸出液a为硝酸钙及硝酸铵混合溶液，浸出渣a即为含有少量氢氧化钙的氢氧化镁混合物；
5、(3)浸出渣a用水调浆至适宜浓度进入循环槽用泵送至脱硫塔内与除尘后的燃煤烟气进行逆流充分混合反应脱除烟气中的so2，此时生成mgso3和caso3，该过程中通入适量空气氧化即得mgso4溶液和caso4，经板框压滤分离得到滤液b、滤出渣b；滤液b为硫酸镁溶液，滤出渣b进行洗涤处理得到粗级硫酸钙滤饼；
6、(4)将沉清净化滤液b在反应槽内加入滤液a搅拌反应，反应完成后经板框压滤分离得到滤液c、滤饼c；滤液c为含有少量硝酸铵的硝酸镁溶液，滤饼c洗涤烘干得高品质硫酸钙。
7、(5)将滤液c在反应槽内加入氨水搅拌处理，产生氨气有效回收，反应完成后经板框压滤分离得到滤液d、滤饼d；滤液d为含有少量硝酸镁的硝酸铵溶液，滤饼d洗涤烘干得高品质氢氧化镁。
8、进一步的，所述步骤(1)，是在700-1200℃下进行煅烧1-2h。此时煅烧使得白云石分解的效果较好。
9、进一步的，所述白云石，其具体化学式为caco3·mgco3。此时得到氧化钙镁活性高反应效果较好。
10、进一步的，所述步骤(2)，其中的硝酸铵溶液浓度为10-40％的硝酸铵溶液，反应温度为35-70℃，反应时间为30-120min。此时料浆中钙镁分离较好。
11、进一步的，所述步骤(3)，具体是浸出渣a用水调浆至10-40％，控制脱硫塔内液气比为3-10l/m3，反应温度为80-160℃，反应时间为30-90min。。此时料浆中的氢氧化镁与烟气中的so2反应较为充分，所得mgso3，经空气氧化得到mgso4溶液b。
12、进一步的，所述步骤(4)，其中滤液b在反应槽内加入滤液a搅拌反应，控制反应温度30-120℃、反应时间30-90min。此条件下获得高品质硫酸钙，经济价值较好。
13、进一步的，所述步骤(5)中的氨水，是步骤(2)中有效回收的氨气制备得到。本申请中氨气的回收利用，理论上可以达成无消耗的氨循环，不需要外加氨气，在实际生产中虽然会存在部分损耗，但整体仍不需要大量加入氨气，成功使得本申请的技术方案不需要外界大量的输入氨气，摆脱了对焦化厂等的依赖。
14、进一步的，所述步骤(5)中将滤液c在反应槽内加入氨水搅拌处理反应温度为60-120℃，反应时间为30-90min，此条件下获得高品质氢氧化镁，经济价值高。所述步骤(5)中的滤液d回用至步骤(2)中。
15、本申请中各步化学反应原理:
16、步骤(1)中，白云石(caco3·mgco3)在750℃以上的高温就开始分解，具体方程式如下：
17、caco3·mgco3＝cao+mgo+2co2
18、步骤(2)中，硝酸铵浸取的方程式如下：
19、cao+2nh4no3＝ca(no3)2+2nh3+h2o
20、mgo+h2o＝mg(oh)2
21、步骤(3)中，具体方程式如下：
22、so2+mg(oh)2＝mgso3+h2o
23、mgso3+1/2o2＝mgso4
24、ca(oh)2+so2+1/2o2+h2o＝caso4·2h2o
25、步骤(4)中，具体方程式如下：
26、mgso4+ca(no3)2+2h2o＝caso4·2h2o+mg(no3)2
27、步骤(5)中，具体方程式如下：
28、mg(no3)2+2nh4oh＝mg(oh)2+2nh4no3
29、本专利技术采用白云石煅烧经硝酸铵溶剂一次浸出分离钙镁，再用镁脱出烟气中的so2，脱硫率高反应速度快，通过脱硫过程做媒介获得高品质硫酸钙和氢氧化镁，实现烟气环保脱硫和高附加值产品制造的完美结合，既解决了现有碳酸钙脱硫低质石膏利用难经济效益差的难题，也解决了现有氧化镁脱硫原料区域限制产品硫酸镁价值低生产成本高的难题。与现有技术相比，本专利技术创造的技术效果体现在：
30、1、本专利技术以白云石为脱硫剂用于燃煤窑炉及电厂锅炉烟气中so2的脱除，与现有的碳酸钙-石灰法相比有反应速度快脱硫率高投资造价省运行费用低的特点，巧妙的将白云石特有钙镁特性与烟气脱硫结合生产高附加值硫酸钙和氢氧化镁，使成本低廉的白云石和燃煤烟气结合，产生价值较高并且市场需求量较大的高品质硫酸钙及高纯氢氧化镁，实现烟气脱硫本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，其特征在于，所述步骤(1)，是在700-1200℃下进行煅烧1-2h。
3.根据权利要求1所述的燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，其特征在于，所述白云石，其具体化学式为CaCO3·MgCO3。
4.根据权利要求1所述的燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，其特征在于，所述步骤(2)，其中的硝酸铵溶液浓度为10-40％的硝酸铵溶液，反应温度为35-70℃，反应时间为30-120min。
5.根据权利要求1所述的燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，其特征在于，所述步骤(3)，具体是浸出渣a用水调浆至10-40％，控制脱硫塔内液气比为3-10L/m3，反应温度为80-160℃，反应时间为30-90min。
6.根据权利要求1所述的燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化
7.根据权利要求1所述的燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，其特征在于，所述步骤(5)中的氨水，是步骤(2)中有效回收的氨气制备得到。
8.根据权利要求1所述的燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，其特征在于，所述步骤(5)将滤液C在反应槽内加入氨水搅拌处理，控制反应温度30-120℃、反应时间30-90min。
9.根据权利要求1所述的燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，其特征在于，所述步骤(5)中的滤液D返回步骤(2)再进行回用。
...【技术特征摘要】
1.一种燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，其特征在于，所述步骤(1)，是在700-1200℃下进行煅烧1-2h。
3.根据权利要求1所述的燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，其特征在于，所述白云石，其具体化学式为caco3·mgco3。
4.根据权利要求1所述的燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，其特征在于，所述步骤(2)，其中的硝酸铵溶液浓度为10-40％的硝酸铵溶液，反应温度为35-70℃，反应时间为30-120min。
5.根据权利要求1所述的燃煤烟气利用白云石高效脱硫制取高品质硫酸钙和氢氧化镁的方法，其特征在于，所述步骤(3)，具体是浸出渣a用水调浆至10-40％，控制脱硫塔内液气比为3...
【专利技术属性】
技术研发人员：张钦，张富强，韩瑜，张澜曦，岑忠举，卢玉莲，张娇，陈文兴，
申请(专利权)人：贵州省化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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